当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

基于Google Glass的远程解放双手式机器人控制系统

发布时间:2018-03-28 00:29

  本文选题:人机交互 切入点:解放双手 出处:《电子测量与仪器学报》2017年05期


【摘要】:随着人机交互技术的发展,解放双手的技术也日益繁荣。在面对复杂任务时,解放双手的技术提供了新的交互渠道,丰富了交互信号的来源。利用Google Glass穿戴式的特点,搭建了一个解放双手的移动机器人远程控制系统。该系统运用互补滤波器融合加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器的测量数据检测操作者的头部运动,并根据设计的控制器解析操作者的控制意图,然后经WiFi传送给被控机器人。同时,运用互补滤波器的高通滤波器成分成功地抑制了头部参考位置的漂移。为了验证系统的灵活性和可靠性,对其进行避障实验测试。实验结果表明,操作者能够流畅地控制机器人完成任务,成功地从任务中解放出双手,为遥控移动机器人提供了新的方式。此外,这一解放双手的系统对双手残疾者也大有益处。
[Abstract]:With the development of human-computer interaction technology, the technology of freeing hands is becoming more and more prosperous. In the face of complex tasks, the technology of liberating hands provides a new channel of interaction, enriches the source of interactive signals, and makes use of the wearable characteristics of Google Glass. A mobile robot remote control system with free hands is built. The system uses complementary filter to measure the head motion of the operator by combining the measurement data of acceleration sensor, gyroscope and geomagnetic sensor. According to the controller designed, the control intention of the operator is analyzed, and then transmitted to the controlled robot via WiFi. At the same time, In order to verify the flexibility and reliability of the system, an obstacle avoidance test is carried out. The experimental results show that the proposed method is effective in reducing the drift of the head reference position by using the high pass filter component of the complementary filter. The operator can smoothly control the robot to complete the task, successfully liberating the hands from the task, providing a new way for the remote-controlled mobile robot. In addition, the system of freeing the hands is of great benefit to the disabled with both hands.
【作者单位】: 天津大学电气与自动化工程学院;中国科学院沈阳自动化研究所;加州立大学贝克斯菲尔德分校;清华大学计算机科学与技术系;
【基金】:国家自然科学基金(61473207)资助项目
【分类号】:TP242

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 徐杰超;李伟仙;谢瑞亲;祝连庆;;IKid仿人足球机器人的自定位和球定位[J];电子测量技术;2016年06期

2 支丹阳;杜秀兰;赵靖;吴正平;李伟;;基于便携式脑电信号采集器的脑-机器人交互系统[J];电子测量与仪器学报;2016年05期

3 郭宇峰;侯文生;吴小鹰;廖彦剑;万小萍;;假肢手恒定力量输出的诱发肌电反馈控制研究[J];仪器仪表学报;2016年04期

4 于建均;门玉森;阮晓钢;赵少琼;;基于Kinect的Nao机器人动作模仿系统的研究与实现[J];智能系统学报;2016年02期

5 何侃;田亚清;李强;胡洲荣;张静;;基于LD3320的语音识别智能垃圾桶设计[J];国外电子测量技术;2015年06期

6 王腾;牛桠枫;;通过互补滤波器来实现的传感器融合技术[J];电脑知识与技术;2014年25期

7 ZHANG Yi;ZHU Xiang;DAI Ling-ling;LUO Yuan;;Forehead sEMG signal based HMI for hands-free control[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2014年03期

8 刘开周;祝普强;赵洋;崔胜国;王晓辉;;载人潜水器“蛟龙”号的控制系统研究[J];科学通报;2013年S2期

9 徐国保;尹怡欣;周美娟;;智能移动机器人技术现状及展望[J];机器人技术与应用;2007年02期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 卢秋帆;;基于PC单片机和图像融合的智能花生采摘装置研究[J];农机化研究;2017年09期

2 李鑫;李凌雁;李楠;;基于RFID和WSN的采摘机器人自主定位与导航设计[J];农机化研究;2017年09期

3 李探元;;基于MSP430的通信设备便携监视终端设计[J];国外电子测量技术;2017年06期

4 杨广利;杨日杰;韩建辉;郑晓庆;;基于LabWindows/CVI的主动声呐信号发射机设计[J];国外电子测量技术;2017年06期

5 刘荣海;袁晖;杨迎春;常勇;;移动操作臂研究现状和发展方向[J];工具技术;2017年05期

6 闻玺;宋玉;张进;李伟;孙富春;李洪波;;基于Google Glass的远程解放双手式机器人控制系统[J];电子测量与仪器学报;2017年05期

7 曹源;;基于LD3320的多场景语音识别系统设计[J];科技创新与应用;2017年13期

8 李泽彬;姚有峰;张飞龙;徐云绯;李宣;;基于单片机的智能家居语音控制系统设计[J];电子设计工程;2017年08期

9 李梁;文笃石;;基于ARM的心电监护仪的设计与实现[J];国外电子测量技术;2017年03期

10 穆卫谊;张广鹏;黄玉美;闫雯;高恒;;移动机器人的超声波传感器发散角标定及应用[J];仪器仪表学报;2017年03期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 于建均;韩春晓;阮晓钢;刘涛;;基于高斯过程的机器人模仿学习研究与实现[J];北京工业大学学报;2015年07期

2 笪铖璐;陈志阳;黄丽亚;;基于CCA的SSVEP性能研究[J];计算机技术与发展;2015年05期

3 张聪聪;王新珩;董育宁;;基于地磁场的室内定位和地图构建[J];仪器仪表学报;2015年01期

4 谢宁;毕俊熹;娄小平;祝连庆;;融合多传感信息的仿人机器人姿态解算[J];电子科技;2015年01期

5 鲍骏;郭爱煌;;波束成形在水声定位中的应用[J];电子测量技术;2014年11期

6 张淑梅;;基于ARM+FPGA的高精度数据采集系统设计[J];国外电子测量技术;2014年11期

7 黄政钦;孙静;张丽娜;张艳芳;王威廉;;心音、心电采集系统设计与信号预处理[J];电子测量技术;2014年09期

8 王志凌;闻凯;陈杰;;基于Android的小型移动机器人控制系统[J];国外电子测量技术;2014年09期

9 毕俊熹;娄小平;祝连庆;张继文;;仿人足球机器人电子罗盘自定位技术研究[J];机械设计与制造;2014年07期

10 赵丽;董燕丽;郭旭宏;;α波和运动想象的混合范式脑-机接口系统[J];电子测量与仪器学报;2014年06期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 邓宗全;岳明;;球形机器人的发展概况综述[J];机器人技术与应用;2006年03期

2 海丹;张辉;韩大鹏;郑志强;;一种全方位爬缆机器人的设计与分析[J];机电工程;2009年01期

3 唐建华;周晓燕;;机器人技术在中餐菜肴生产中的发展和应用研究[J];食品科技;2009年12期

4 彭朔;王磊;;核电站检修机器人的研究现状及分析[J];中国电力教育;2009年S2期

5 刘海波;;国外机器人技术的发展背景、模式、现状分析及其前景展望[J];机械与电子;1985年04期

6 张关富;;机器人概述[J];控制工程;1985年03期

7 陆际联;李根深;;机器人发展史[J];机器人情报;1994年01期

8 刘安心,,杨廷力;用连续法求一类混合链机器人机构的全部位置正解[J];机器人;1995年03期

9 齐伯文,崔岩,林彬;建筑业中应用机器人的前景[J];黑龙江电子技术;1995年03期

10 李元宗,史贵柱,武利生;管内步伐式行走机器人[J];机器人;1998年05期

相关会议论文 前10条

1 李琳;张铁;叶凯麟;谢存禧;;比赛用手动机器人机构的设计与制作[A];第11届粤港机械电子工程技术与应用研讨会论文汇编[C];2010年

2 马书根;;中国有必要用机器人吗?——多关节机器人的开发[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年

3 李立;张登材;刘朝晖;陈永;;周期信号扰动法应用于机器人机构混沌运动的控制[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年

4 王凯军;应鸿;鲁守银;;高压带电作业机器人的开发背景及技术动向[A];浙江电力科学发展[C];2005年

5 董亚超;秦余新;刘青松;钱建华;向文元;;福岛核事故后核电站救援机器人研发现状和特征[A];中国核学会核能动力分会2013年学术研讨会论文集[C];2013年

6 芮执元;许巍;;电解质一级清理机器人的运动学分析与仿真[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年

7 姜莹;郭小萍;赵娟平;;一种全方位移动型下肢康复训练机器人的研制[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2014年

8 贾磊;李贻斌;王孝红;扬超英;隋青美;吴耀华;张承进;;第十七篇 自动化工程[A];2007-2008山东省学科发展报告[C];2008年

9 徐勇明;张培仁;郑旭东;;四轮F180型机器人的设计与控制方法[A];2004中国机器人足球比赛暨学术研讨会论文集[C];2004年

10 徐礼钜;吴朝彬;雷勇;吴江;;七重修正四面体变几何桁架机器人的间接位置分析[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年

相关重要报纸文章 前10条

1 李将辉;机器人需求逐年增长 产业化需多方合力[N];中国高新技术产业导报;2009年

2 谈大龙 卢桂章 贾培发;迈向二十一世纪的中国机器人[N];科技日报;2000年

3 记者 胡斌;哈工大机器人“走”出实验室[N];人民日报海外版;2000年

4 郑东鸿 于海;机器人 工业生产的“生力军”[N];国际经贸消息;2002年

5 本报记者 夏杰生 王庆;中国机器人 构筑新生活[N];中国冶金报;2001年

6 记者 朱伟光 通讯员 刘培香;一批有自主知识产权的机器人在哈工大诞生[N];光明日报;2005年

7 ;给机器人插上理想[N];徐州日报;2006年

8 本报记者 杨晓东;云南智能型烟叶开包机实现多项突破[N];云南科技报;2008年

9 本报记者 王彦;给机器人以灵性[N];黑龙江日报;2005年

10 记者 熊燕;智能型烟叶开包机在滇研发成功[N];云南日报;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 阎宏伟;气动单足机器人垂直跳跃动态特性的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 赵伟;面向月球应用的球型机器人的越障能力分析与研究[D];北京邮电大学;2014年

3 王猛;仿青蛙跳跃机器人的研制[D];哈尔滨工业大学;2009年

4 杨清梅;基于数据融合的拱泥机器人检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2003年

5 张忠林;“穿地龙”机器人转向机构与位姿检测研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

6 薛颂东;面向目标搜索的群机器人协调控制及其仿真研究[D];兰州理工大学;2009年

7 张连存;布设式机器人抗过载机构及差异化的人机交互研究[D];北京理工大学;2015年

8 项宏伟;便携式可变形履带式机器人的机构设计与运动研究[D];沈阳工业大学;2015年

9 卜迟武;风机叶片打磨机器人的控制研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

10 毛世鑫;辐射对称仿生柔体机器人协同推进机理及实现技术[D];中国科学技术大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 左辉;军用球形机器人的概念研究及工作特性分析[D];南京理工大学;2009年

2 宋岩;一种尺蠖式爬行机器人的研究[D];重庆大学;2007年

3 巩喜然;爬楼梯载人轮椅机器人技术研究[D];河北联合大学;2014年

4 王晓芸;轮腿复合式救援机器人机构分析与仿真[D];燕山大学;2015年

5 王玉博;下肢步态康复训练机器人的设计与分析[D];燕山大学;2015年

6 范泽峰;床式下肢康复训练机器人结构研究[D];苏州大学;2015年

7 张臣;基于嵌入式技术的移动机器人智能控制系统设计与实现[D];沈阳理工大学;2015年

8 何笑寒;核电站救灾机器人轨迹规划与跟踪[D];上海交通大学;2015年

9 李思齐;基于ODE的四足机器人动力学仿真平台研究与实现[D];山东大学;2015年

10 赵龙;独轮机器人动力学建模及力矩控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年



本文编号:1673967

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1673967.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户a4cf0***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com